針對(duì)五里湖富營養(yǎng)化水體，在同等條件下開展了3種類型人工濕地處理效果的比較研究，試驗(yàn)采用現(xiàn)場(chǎng)中試規(guī)模，水力負(fù)荷為0.8m/(m·d).結(jié)果表明，垂直流、潛流和表面流3種人工濕地對(duì)氨氮的平均去除率分別為33.2%、27.4%和14.1%；對(duì)總氮的平均去除率分別為52.3%、50.1%和19.2%；對(duì)總磷的平均去除率分別為58.8%、57.9%和26.3%；對(duì)錳酸鹽指數(shù)的平均去除率分別為37.2%、38.3%和14.8%；對(duì)葉綠素a的平均去除率分別為86.9%、96.1%和55.3%?？梢?，垂直流人工濕地對(duì)氨氮、總氮和總磷的去除效果最好，潛流人工濕地對(duì)高錳酸鹽指數(shù)和葉綠素a的去除效果最好，但垂直流和潛流人工濕地之間的差異較小，表面流人工濕地對(duì)各污染物的去除效果均遠(yuǎn)低于前兩者.從出水水質(zhì)穩(wěn)定性來看，垂直流人工濕地出水水質(zhì)最穩(wěn)定，潛流次之，表面流最差。

人工濕地因其低能耗和易管理等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各類不同水體的水質(zhì)凈化，包括城鎮(zhèn)生活污水、工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)污水等方面.按結(jié)構(gòu)不同可將其分為表面流、潛流和垂直流3種類型，并各具優(yōu)缺點(diǎn)。近幾十年來，人工濕地被引入處理富營養(yǎng)化水體，如英國倫敦泰晤士河，美國Apopka湖“等均采用了人工濕地技術(shù)，但國外大多采用表面流人工濕地，國內(nèi)在人工濕地技術(shù)應(yīng)用于富營養(yǎng)化水體方面也作了一些研究工作，如劉紅、代明利等開展了潛流和垂直流人工濕地改善官廳水庫水質(zhì)的研究，吳振斌等運(yùn)用復(fù)合垂直流人工濕地處理武漢東湖水。目前關(guān)于人工濕地的研究大多局限于單一濕地類型的去除效果研究，較少進(jìn)行不同類型人工濕地處理效果的比較。

由于不同類型的人工濕地結(jié)構(gòu)及運(yùn)行方式不同，其處理對(duì)象、處理效率、應(yīng)用地點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)都有差異，因此在實(shí)際應(yīng)用時(shí)需結(jié)合不同類型人工濕地及應(yīng)用對(duì)象進(jìn)行選擇，但系統(tǒng)地將3種類型人工濕地對(duì)富營養(yǎng)化水體處理效果的比較研究鮮見報(bào)道，為此，在太湖的五里湖現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了針對(duì)富營養(yǎng)化水體的3種類型人工濕地處理的中試比較研究，探索不同濕地類型應(yīng)用于富營養(yǎng)化水體處理效率之間的差異。

1試驗(yàn)裝置與方法

1.1試驗(yàn)裝置

設(shè)施位于無錫市東五里湖大橋東側(cè)湖岸邊，垂直流和潛流單元都為30Hl2(長×寬×深：20m×1.5m×0.8m)，分3層依次填充基質(zhì)，下層約25cm填充粒徑25～35mm的大礫石，中層約25cm填充粒徑16～25mm的中號(hào)礫石，上層填充約30cm粒徑5～10mm的小礫石，單元內(nèi)都種植香蒲(Typhalatifolia).自由表面流單元為30Hl2(長×寬×深：20m×1.5in×0.4in)，基質(zhì)為土壤，植物為香蒲。單元都鋪防水布防止?jié)B漏.植物都按10株/Hl2的密度定植在濕地單元中，垂直流、潛流和表面流3個(gè)單元的植物最大平均生長高度分別為223.4cm、224.6cm和221.1cm。

1.2進(jìn)水情況及分析方法

進(jìn)水為五里湖湖水，水力負(fù)荷為0.8Hl3/(Hl2·d)。試驗(yàn)時(shí)間從2004—08—03～2006—01—15.污染物進(jìn)水濃度分別為：TN4.1～7.0mg/L；N一N0.9～3.8mg/L；高錳酸鹽指數(shù)5.0～10.3mg/L；TP0.09～0.19mg/L；Chl—a40.3～128.9/zg/L。運(yùn)行期間春夏秋冬進(jìn)水的平均水溫分別為14.7℃、27.2℃、18.3℃和3.7℃。進(jìn)水pH值為7.33～7.74，曲袋Z+受定期采集人工濕地處理各單元進(jìn)出水水樣帶回實(shí)驗(yàn)室，用Skalar連續(xù)流動(dòng)分析儀(荷蘭)測(cè)定TN、TP、NH4+一N；按文獻(xiàn)[18]方法測(cè)定高錳酸鹽指數(shù)和Chl—a的含量。

2結(jié)果與分析

2.13種人工濕地對(duì)NrI；一N去除效果比較

圖1為垂直流、潛流和表面流3種人工濕地的氨氮進(jìn)出水濃度變化趨勢(shì)比較。從圖1可知，氨氮的進(jìn)水濃度波動(dòng)比較大，冬季濃度明顯高于夏季，平均為2.3mg/L；3種人工濕地出水濃度與進(jìn)水濃度基本上保持正相關(guān)關(guān)系.在出水濃度穩(wěn)定性方面垂直流變化最小，最為穩(wěn)定；潛流次之；表面流變化最大，冬季表面流人工濕地氨氮的出水濃度接近進(jìn)水濃度。

圖2為3種人工濕地氨氮去除效果比較，從圖2可知，3種人工濕地對(duì)氨氮的平均去除率均較低，分別為33.2%，27.4%和14.1%。其中垂直流人工濕地處理效果最好，潛流次之，表面流最差。氨氮的去除主要是通過好氧微生物的降解，由于表面流的土壤基質(zhì)孔隙度低，水在基質(zhì)表面流動(dòng)，復(fù)氧能力差，且為微生物生長提供載體的基質(zhì)僅為表層部分。而垂直流和潛流的基質(zhì)均為孔隙度較高的礫石，不僅復(fù)氧能力優(yōu)于土壤基質(zhì)，而且為微生物提供了大量的掛膜空間，因此垂直流和潛流對(duì)氨氮的處理效果明顯優(yōu)于表面流。其中垂直流的復(fù)氧能力最強(qiáng)，氨氮的去除效果最好。

2．23種人工濕地對(duì)TN去除效果比較

……

3結(jié)論

(1)垂直流、潛流和表面流3種人工濕地對(duì)氨氮的平均去除率分別為33.2%、27．4%和14.1%；對(duì)總氮的平均去除率分別為52.3%、50.1%和19.2%；對(duì)總磷的平均去除率分別為58.8%、57.9%和26.3%；對(duì)高錳酸鹽指數(shù)的平均去除率分別為37．2%、38．3%和14.8%；對(duì)葉綠素a的平均去除率分別為86.9%、96.1%和55.3%。

(2)總體來看垂直流人工濕地對(duì)氨氮、總氮和總磷的去除效果最好，潛流人工濕地對(duì)高錳酸鹽指數(shù)和葉綠素a的去除效果最好，但垂直流和潛流人工濕地之間的差異較小，表面流人工濕地對(duì)各污染物的去除效果均遠(yuǎn)低于前兩者。

(3)從出水水質(zhì)穩(wěn)定性來看，垂直流人工濕地的氨氮、總氮、總磷和高錳酸鹽指數(shù)出水濃度最穩(wěn)定，潛流次之，表面流最差．而對(duì)于葉綠素a的去除潛流人工濕地的出水最穩(wěn)定，垂直流次之，表面流最差。

(4)結(jié)合去除效果和出水水質(zhì)穩(wěn)定性考慮，對(duì)于類似于五里湖的富營養(yǎng)化水體，選擇垂直流和潛流人工濕地較為合適。

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